ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

 

 

Поздний карбон, ранняя Пермь. Кордаитовая тайга пермского периода. Ксерофиты позднего карбона

 

В середине карбона в связи с дифференциацией климата произошли существенные изменения в составе и экологических типах растительности

 

Ареал лепидофитов и каламитов, произраставших при жарком влажном климате, значительно суживается, их наиболее специализированные роды клонятся к упадку; вместе с тем широко распространяются представители семейства сигиллярий, обладавшие, по-видимому, не столь узким диапазоном климатических условий существования. Параллельно повышают свою роль предки хвойных — кордаиты, освоившие области теплоумеренного климата, а также древнейшие хвойные и отдельные группы птеридосперм, приспособившихся к относительно сухим местам.

 

При этом усиливается «континентализация» растительности, связанная с дальнейшим ее выходом на сушу. Во второй половине карбона растительность уже не только распространялась на приморских заболоченных низменностях, но и энергично проникала по аллювиальным равнинам в глубь континентов. Со временем возрастало экологическое разнообразие каменноугольной растительности, усложнялись взаимосвязи ее с окружающей средой, интенсифицировалось видообразование, росла биологическая продуктивность.

 

По мере освоения новых экологических обстановок складывались и новые формационные типы растительности. Наряду с продолжавшими существование болотистыми лесами лепидофитов и зарослями каламитов, покрывавших плоские заболоченные побережья морских заливов и озер, на обильно орошенных равнинах теплоумеренных зон появляется монотонная кордаитовая тайга, а в области переменно влажного климата впервые возникает ксерсфильное редколесье, позже развившееся в саванну.

 

 Резко возрастают площади суши, покрытые растительностью. Леса занимали не только аллювиальные равнины, но и относительно возвышенные участки. Об этом свидетельствуют растительные остатки в массовом аллохтонном захоронении, в частности обломки стволов в песчаниках русловой фации.

 

В среднем карбоне появляются первые признаки термической дифференциации растительности, а в позднем карбоне ее поясная зональность становится довольно отчетливой.

 

 

В пределах Северной Евразии (включая Печорский бассейн, Кузбасс, Зайсанскую впадину, Северную Джунгарию) обособляется Тунгусская область теплоумеренной растительности, существенно отличной от предшествовавшей ей раннекаменноугольной (Северо-Евразиатская область, по Г. П. Радченко), обладавшей чертами тропической. В Тунгусской области господствовали кордаиты, а лепидофиты были представлены менее требовательными к теплу родами (кноррия, бергерия, ангародендрон), обычно малорослыми и с признаками угнетения. В древесине тунгусских кордаитов часто обнаруживаются годичные кольца роста, которые могли быть связаны с сезонными колебаниями только температуры, но не влажности, поскольку Тунгусская область в это время являлась ареной интенсивного угленакопления, требующего избыточного увлажнения.

 

Западная и Южная Европа, Средняя и Центральная Азия, Южный Китай и Индонезия входили в Вестфальскую область, в которой была распространена растительность тропического облика, почти не изменившаяся с раннего карбона. Ведущая роль по-прежнему принадлежала разнообразным лепидофитам, каламитам, древовидным папоротникам.

 

Граница Тунгусской и Вестфальской геоботанических областей была выражена неотчетливо и по существу представляла собой широкую зону, протянувшуюся через Среднюю Европу, Казахстан, Монголию, Северный Китай, в которой сочетались представители обеих флор. К этой зоне были приурочены и проявления засушливости, с которыми связаны бескарбонатные красно- цветы, несущие редкие, довольно однообразные растительные остатки, главным образом кордаитов и сигиллярий. В границах зоны сделаны все находки древнейших представителей хвойных — лебахий и вальхий, близких современным араукариям.

 

Растительность зоны с сезонными проявлениями засух, по-видимому, имела вид редколесья, несколько ксерофилизованного. О ксерофильности позднекарбоновых хвойных говорят анатомическое строение стволов с мощным кольцом древесины и араукароидными трахеидами, габитус веточек и игловидных листочков, строение кутикулы, а также низкорослость и развитие пыльцы с воздушными мешками [Щеголев, 1964]. Растительность зоны аридного климата, вероятно, образовывала редколесье и кустарниковые заросли.

 

Ксерофиты позднего карбона, как полагают, были выходцами из гигрофильного сообщества вестфальской флоры. В результате высыхания болотистых низменностей и превращения их в умеренно орошенные аллювиальные равнины возникла вначале мезофильная растительность, главными представителями которой были сигиллярии и одонтоптериды. В свою очередь сформировалось ксерофильное сообщество, состоявшее из разнообразных растений, выработавших защитные средства от периодических засух.

 

На территории Китая вестфальская флора была представлена особым (катазиатским) вариантом, который отличался обилием птерндосперм и специфических папоротников, отсутствием хвойных европейского типа и малым распространением кордаитов —главных лесообразователей Тунгусской области.

 

В перми структура растительного покрова Земли продолжала усложняться, и не столько по причине термической дифференциации климата, сколько в связи с изменениями распределения атмосферных осадков. В Евразии самым значительным событием было расширение аридной области, охватившей почти всю территорию Европы, Казахстана, Средней, Передней и Центральной Азии, где вестфальская флора постепенно лишалась влаголюбивых элементов (лепи- дофиты, каламиты, сфенофиллы, папоротники) и обогащалась хвойными, птеридоспермами, древнейшими представителями гинкговых (байера) и цика- дофитов (птерофиллум). Морфологические особенности раннепермской растительности Европы и Юго-Западной Азии (чешуйчатые листья хвойных, ребристость экзины пыльцы и др.) указывают на ее в целом ксерофильный характер. Таким образом, еще в ранней перми здесь складывается ландшафт с красноземными корами выветривания и разреженной ксерофильной растительностью, в котором можно видеть прообраз саванны.

 

Катазиатская флора Юго-Восточной Азии, как и европейская, в термическом отношении была тропической; в ней отсутствовали кордаиты, но широко были представлены древовидные папоротники и лепидофиты. Вместе с тем эта флора была гигрофильной и мезофильной, поскольку была лишена типичных для Европы хвойных и ксерофильного облика птеридосперм и сохраняла много элементов влаголюбивой вестфальской флоры: лепидофитов, крупных каламитов, папоротников. В поздней перми характерным представителем ката- зиатской флоры был папоротник гигантоптерис, образовывавший обширные заросли на приморских низменностях. Катазиатская флора распространялась до Средней Азии на западе и до Амурского бассейна на северо-востоке.

 

Растительность Тунгусской области в ранней перми, по заключению А. Н. Криштофовича, развивалась постепенно, медленно и претерпела наименьшие изменения. Ее отличало необычайное развитие кордаитовых лесов, среди которых не было лепидофитов, каламитов, хвойных и крупных птеридосперм (за исключением южных районов, пограничных с Вестфальской флористической областью). Кордаиты этой области представляли собой крупные деревья высотой до 30—40 м и диаметром до 1,5 м. Годичные кольца роста и листопад- ность, встречающиеся у них чаще, чем у кордаитов каменноугольного возраста, свидетельствуют о том, что в перми сезонные колебания температуры стали более резкими. Широкое распространение в Тунгусской области моховых (сфагновых) болот и проявлений угленосности в промышленных масштабах указывают на обильное и равномерное увлажнение ее территории.

 

Пограничная зона между аридизирукицейся Вестфальской и влажной Тунгусской областями проходила через Печорский бассейн, Зауралье и Восточный Казахстан. Если в позднем карбоне в этой пограничной зоне еще сохранялось много элементов вестфальской флоры, то в ранней перми здесь преобладали типичные для Тунгусской области кордаитовые леса. Таким образом, ареал теплоумеренной тунгусской флоры в ранней перми расширился.

 

Растительность Гондваны (Индия, Южная Америка, Южная Африка, Австралия и Антарктида) развивалась обособленно от растительности Северного полушария и отличалась от нее по составу. В гондванской флоре позднего карбона и ранней перми отсутствовали настоящие лепидофиты, вместо каламитов были представлены другие артикуляты, отсутствовали крупные птеридоспермы и древовидные папоротники, но вместе с тем широко были распространены мелкие кустарниковые формы птеридосперм: глоссоптерис и гангамоптерис, а также хвощи шизоневра и филлотека, папоротник гондванидиум.

 

Из флор Северного полушария некоторое сходство с гондванской обнаруживает тунгусская, поскольку основной формацией обеих флор была кордаитовая тайга. Древесины кордаитов в этих областях имеют ясные годичные кольца, указывающие на сезонные изменения климата. Растительность Гонд- ваны была значительно беднее и однообразнее тунгусской. Если в Тунгусской области известно свыше 1000 видов растений пермо-карбонового возраста, то в гондванской — не больше 80. Есть предположение (М. Ф. Нейбург), что тунгусская и гондванская флоры развивались от общих корней; различия их связаны с тем, что гондванская флора находилась в условиях более сурового климата, связанного с оледенением южных материков в конце карбона — начале перми.

 

Флора ранней перми

 

Флора ранней перми

 

К содержанию: В.М. Синицын «Введение в палеоклиматологию»

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле    Древние климаты   Климат в неолите   Палеоокеанология    Оледенение и Жизнь